魏文文，李悦悦，翁 霞

鞍山师范学院 化学与生命科学学院 (鞍山 114007)

高粱乌米，即高粱黑粉菌，是高粱黑穗病发病的直接诱因。高粱黑粉菌属担子菌亚门真菌，国外将其列为食用菌之列，具有很高的营养价值和保健功能。高粱乌米主要分布于我国东北、华北及甘肃、新疆、山东、安徽、河南、湖北、四川、云南等地，种植面积广泛[1]。美国农业部对黑粉菌进行了一系列的试验，证明其功效良多并进一步推广于大众；墨西哥部分地区将其视为佳肴美馔[2]，并制成乌米罐头食品[3]；我国早在古代就已发现乌米高效的药用价值。作为一种常用的中药，高粱乌米具备调理月经、止住渗血、健美塑体、调节血液中胆固醇含量、预防结肠炎和冠心病等功效。现国内外对高粱乌米研究焦点主要集中于植物病原菌分类、侵染机理以及高粱乌米加工成的各类食品，而对于其功能性方面研究还相对较少。现对高粱乌米的主要活性成分及功能进行综述，旨在为高粱乌米开发利用提供参考依据。

1 高粱乌米主要生物活性成分及其提取

1.1 高粱乌米多糖

高粱乌米多糖是从高粱乌米中提取分离得到的一种天然活性多糖。白日丽[4]采用水提法和碱提法提取得到水溶多糖B1和水溶多糖B2两种不同的乌米纯多糖，均由甘露糖组成。王超[5]等比较了水、70%乙醇和甲醇等不同提取剂的得率，其中水提法得到73.66%的精制乌米多糖，并且利用红外光谱证明其具有吡喃糖结构。比较以上溶剂提取乌米多糖，水提法较为温和，不会破坏多糖结构且结合乙醇沉淀杂蛋白后提取效果更好，为乌米多糖的开发利用提供了依据。

1.2 高粱乌米黑色素

高粱乌米黑色素，即高粱黑粉菌黑色素，是由酪氨酸和吲哚氧化生成的中间体所构成的一类吲哚大分子聚合物，属于真黑色素类[6]。鲁明[7]等比较了超声波辅助盐酸水解和氢氧化钠碱溶液提取的得率，其中氢氧化钠提取率3.5183%，更接近于预测值3.521%。除加入还原剂和酸碱物质以外，热、光、氧化剂、金属离子(Cu2+、Mg2+、Ca2+、Zn2+、A13+和Fe3+)及常用食品添加剂等并不影响黑色素的稳定性，其中Cu2+和Fe3+与黑色素中的羧基和酚羟基发生络和作用，有稳定色素的作用[8]。

1.3 高粱黑粉菌蛋白质

高粱黑粉菌蛋白，即高粱乌米蛋白，是一类具有降脂功能的活性蛋白。高粱乌米中粗蛋白质含量达5.75%，乌米中还含有人体必需8种氨基酸，其中谷氨酸含量为359.18 mg/100 g，是含量最多的氨基酸；赖氨酸含量达328.82 mg/100 g[9]。鲁明[10]等利用碱提-酸沉法提取高粱黑粉菌蛋白，提取率达到0.3%。高粱黑粉菌蛋白的制备对开发新型减肥、降血脂等天然食品和治疗药物具有重要意义。

1.4 硒

高粱乌米中硒含量高达87 μg/100 g[11]，通过食用适量的高粱乌米，即可满足人体对硒元素的日摄入需求。

2 高粱乌米主要生物活性成分功能

2.1 高粱乌米多糖主要功能

2.1.1降脂减肥作用

于淼[12]等人通过小鼠试验表明，高粱乌米多糖具有一定的降脂减肥功效；当剂量在0～200 mg/kg之间时，抑制小鼠体重的作用与剂量成正比；当剂量在200 mg/kg时减脂效果最佳。

2.1.2抗氧化作用

王超[5]等证明精制高粱乌米多糖在抗氧化方面具有显著作用，且与其质量浓度呈正相关。此外，该多糖清除亚硝酸盐的作用比二丁基羟基甲苯(BHT)强。当乌米多糖含量超过27 mg/mL时，还原Cu2+能力优于BHT和抗坏血酸。阚连宝[13]研究发现乌米多糖具有清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基、羟自由基、超氧负离子、过氧化氢和螯合二价铁离子和抑制邻苯三酚自氧化的能力。

2.1.3抗肿瘤、抗癌作用

路秀丽[14]发现高粱乌米多糖能够明显缩短小鼠凝血及出血时间；抑制二甲苯致小鼠耳廓肿胀及骨髓瘤细胞sp20的作用；急性毒性试验证明其属实际无毒物质。阚连宝[13]证明高粱乌米多糖有抑制并诱导3种消化系统癌细胞HepG2，SGC7901和 HCT116d凋亡的功效。

2.1.4调节肠道菌群作用

李胜男[15]通过长期食用高粱乌米多糖的小鼠实验证明，该多糖不仅能提高炎性损伤小鼠血清和肠匀浆中超氧化物歧化酶(T-SOD)的活性、降低髓过氧化物酶(MPO)的活性，保护结肠炎小鼠结肠组织，同时还具有降低粪便粘稠度和直肠便血、提高肠道菌群物种丰富度和多样性的功效。

2.2 高粱乌米黑色素主要功能

高粱乌米黑色素具有抗氧化、抗恶性细胞增殖、降血糖、降血脂等作用。鲁明[7]比较高粱乌米黑色素总提物和高粱乌米黑色素L-25-2的抗氧化能力，证明后者抗氧化能力高于前者。当高粱乌米黑色素L-25-2浓度为200～400 mg/L时，能够保护过氧化氢(H2O2)诱导的Hep G2细胞，防止其氧化损伤。并有效降低受损伤Hep G2细胞内ROS、MDA和LDH三种指标的表达水平，呈浓度依赖性，同时可增强内源性抗氧化酶SOD和GSH-Px活性。比较高粱乌米黑色素总提物和高粱乌米黑色素L-25-2对Hep G2细胞的抗增殖作用能力，得知二者均对肿瘤细胞具有一定的抑制作用。比较高粱乌米黑色素L-25-2抑制体外α-葡萄糖苷酶和蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)的活性，得知其具有降血糖作用，且该色素对这两种酶的作用为竞争性抑制。比较高脂诱导C57BL/6小鼠模型组和模型组的降脂活性，得知高粱乌米黑色素可以抑制脂肪消化吸收，能有效抑制小鼠体重增长且不影响小鼠食欲，降低机体脂肪含量，减缓脂肪肝现象。它可以显著降低高脂血症小鼠的总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-C)水平，同时提升高密度脂蛋白(HDL-C)的水平。且不管是低剂量还是高剂量组的血清酶学指标、炎症水平都有所改善，初步证明了高粱乌米黑色素对肥胖导致的肝脏损伤具有明确保护作用。

3 小结

高粱乌米含有多种化学成分，目前发现的活性成分有多糖、黑色素、蛋白质、硒等。国内外对乌米活性成分探究的焦点大多集中于多糖、蛋白质、黑色素的提取和分离纯化，但还存在着提取率不高、纯度较低的问题。对于多糖、黑色素、蛋白质、硒的功能研究相对较少。这些活性成分的功能研究势必会成为日后研究重点，为开发更多的乌米功能性产品提供参考价值。